外文翻譯--使用吸熱的化學(xué)發(fā)泡劑擠出細(xì)胞形態(tài)的發(fā)泡聚乳酸中文-wenkub
2023-05-19 07:59:42 本頁面
【正文】 ，從植物淀粉發(fā)酵產(chǎn)生的塑料，正迅速成為替代傳統(tǒng)的基于石油的塑料的一種塑料。當(dāng)擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速提高到 40轉(zhuǎn) /分鐘時(shí)空隙率達(dá)到最高值，加工速度的進(jìn)一步增加會以減少泡沫樣品的空隙率。在狹窄的研究范圍內(nèi)熔融指數(shù)沒有對發(fā)泡樣品的細(xì)胞密度有顯著效果。聚合物熔體流動(dòng)指數(shù)的影響， CFA的含量和對細(xì)胞結(jié)構(gòu)處理速度，空隙率以及發(fā)泡 PLA 的細(xì)胞密度進(jìn)行了調(diào)查分析。為了了解熔融指數(shù)對 發(fā)泡 PLA 樣本細(xì)胞形態(tài)的影響，測量了聚乳酸熔體的表觀粘度。在用 CFA發(fā)泡 PLA時(shí)觀察了一個(gè)氣體遏制限制。與此相反，螺桿轉(zhuǎn)速從 20 轉(zhuǎn) /分 鐘增加到120轉(zhuǎn) /分鐘細(xì)胞密度增加一個(gè)數(shù)量級。盡管 PLA 的存在至今已超過一個(gè)多世紀(jì)，它只是在最近幾年才被用于商業(yè)上的生物相容性 /生物可吸收生物醫(yī)學(xué)設(shè)備市場，包裝應(yīng)用等。所有這些因素都可能極大地限制了其在包裝中的應(yīng)用，包裝需要柔軟的聚合物薄膜材料，因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)線在生產(chǎn)過程中當(dāng)折疊或受力時(shí)不能出現(xiàn)薄膜撕裂或破裂。Ljungberg 等 , 2020。Sun， 2020。 發(fā)泡技術(shù)，如微孔發(fā)泡，是一個(gè)著名的過程，以提高聚合物延展性和耐沖擊性，同時(shí)提供一個(gè)重要的膨脹比和減少塑料件的重量。 Ema 等 , 2020。我們以前的研究已經(jīng)顯示出了巨大改善在體積膨脹比（是不發(fā)泡 PLA的雙重膨脹），耐沖擊性（比不發(fā)泡 PLA增加四倍以上），斷裂應(yīng)變（比不發(fā)泡 PLA增加兩倍以上），韌性（比不發(fā)泡 PLA增加四倍以上）等方面，通過 PLA樣品發(fā)泡微細(xì)胞，這意味著由于存在的微細(xì)胞發(fā)泡 PLA增強(qiáng)了韌性和耐沖擊性（ Matuana， 2020）。 對一批次微孔發(fā)泡過程中的不足之處的思考最近改向關(guān)注通過連續(xù)擠出制造發(fā)泡PLA（ Mihai 等 ， 2020。修改螺絲和機(jī)頭可能還需要實(shí)現(xiàn)單相解決方案，這是在發(fā)泡過程中氣體均相成核細(xì)胞關(guān)鍵的一步（ Vanvuchelen等， 2020）。 三種不同的商業(yè)級 PLA熔體流動(dòng)速率和結(jié)晶度（ PLA2020D， 3001 D 和 8302D 從NatureWorks LLC）的樹脂被用作矩陣。在以前的工作用高壓DSC（ Li 和 Matuana， 2020）對這個(gè) CFA 熱分解行為（即分解溫度，分解率，分解熱）進(jìn)行 了表征。約 10毫克粉末樣品先以 10℃ /分鐘升溫速率從 40 加熱至 200℃，再以 1℃ /分冷卻至 40℃，終于再以 1℃分鐘的速率加熱到 200℃。在試驗(yàn)中，加工熔融溫度設(shè)置為 180180175170℃（料斗與噴嘴），而螺桿的轉(zhuǎn)速從 10 至 40 轉(zhuǎn) /分鐘來產(chǎn)生不同的剪切速率。 ASTM 標(biāo)準(zhǔn) D1238 的程序 A 和 B 還同時(shí)進(jìn)行測量熔體流動(dòng)速率（ MFR）和熔體容積率 (MVR)，以確定 PLA 的熔體密度，這是在聚合物熔體（ Q）體積流量率計(jì)算所需的輸入公式（ 4）的。 CFA 的含量，只決定于發(fā)泡劑中的活性成分（不包括載體），以 PLA 的混合重量為基礎(chǔ)變化范圍為 ％至 2％。這溫度分布是為保證在實(shí)驗(yàn)過程聚合物基體完全融化和 CFA 分解。 PLA 發(fā)泡樣品的細(xì)胞形態(tài)利用掃描電子顯微鏡（ SEM）從 JEOL6300F FESEM 在 10 千伏得到圖像來觀察和分析。 圖 1 不同 PLA樹脂表觀熔體與剪切速率的函數(shù) 圖 1 清楚地表明，隨熔融指數(shù)增加 PLA 熔體表觀粘度下降（見表 1）。與此相反，高熔體粘度（即較低的熔融指數(shù)），提供細(xì)胞生長的高阻力在聚合物基體中。 第 7 頁 共 13 頁 圖 2 CFA 含量 %轉(zhuǎn)速 40rpm 時(shí)樹脂熔體流動(dòng)指數(shù)對發(fā)泡 PLA 細(xì)胞結(jié)果的影響：（ a,d）半結(jié)晶 PLA2020D,（ b,e）非晶 PLA8302D,（ c,f）半結(jié)晶 SEM圖像分別是低倍率（ 30）和高倍率（ 70）的。但是，這些數(shù)據(jù)似乎表明，由于熔融指數(shù)增加，空隙率增加，達(dá)到最大值，之后則下跌。此外，其較高的熔體粘度抑制細(xì)胞生長出現(xiàn)平均規(guī)模較?。▓D 2d）導(dǎo)致較低的孔隙率（圖 3）。當(dāng)熔融指數(shù)過高，聚合物的熔體粘度太低（圖 1）并且熔體強(qiáng)度降低，使發(fā)泡過程中不斷變化的氣體被困或氣泡在發(fā)泡過程中合并到一定程度。人們可以看到，原始不發(fā)泡 PLA 每單位體積的核細(xì)胞數(shù)的數(shù)量級相似，無論 PLA 熔 融指數(shù)，這表明在本研究中熔融指數(shù)的窄幅不是一個(gè)控制 PLA泡沫樣細(xì)胞密度的重要素。Li 和 Matuana， 2020。同樣，較低的熔融溫度會使 CFA部分分解而不能使用。進(jìn)一步加大 CFA 的含量細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化巨大（圖 4e 和 f）。空隙率對 CFA含量的依賴與
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